По мере того, как Солнце приближается к пику своего текущего солнечного цикла, наша звезда становится всё более активной. И, по мнению учёных, пик такой активности может наступить раньше, чем предполагалось.

Источник изображения: NASA / SDO

Приблизительно каждые 11 лет Солнце переживает периоды низкой и высокой солнечной активности, что связано с количеством солнечных пятен на его поверхности. Эти тёмные области, некоторые из которых могут достигать размеров Земли или даже больше, приводятся в движение сильным и постоянно меняющимся магнитным полем Солнца.

В течение солнечного цикла Солнце переходит от спокойного к интенсивному и активному периоду. Во время пика активности, называемого солнечным максимумом, магнитные полюса Солнца меняются местами. Затем, во время солнечного минимума, на Солнце снова наступает спокойствие. Первоначально прогнозировалось, что пик активности начнётся в июле 2025 года. Теперь эксперты считают, что циклический пик, скорее всего, придётся на середину или конец 2024 года.

Текущий солнечный цикл, известный как 25-й солнечный цикл, был очень активным, более активным, чем ожидалось. Учёные из Центра прогнозирования космической погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA / NWS) в Боулдере, штат Колорадо, уже отследили больше солнечных пятен, чем было насчитано на пике предыдущего цикла.

«Нет двух одинаковых солнечных циклов», — сказал Марк Миш (Mark Miesch), научный сотрудник Центра прогнозирования космической погоды (SWPC). «Этот солнечный максимум — эквивалент сезона ураганов в космической погоде. Именно в это время мы наблюдаем самые сильные штормы. Но в отличие от сезона ураганов, который длится несколько месяцев, солнечный максимум длится несколько лет».

Повышенная активность также включает в себя сильные солнечные вспышки, выбросы корональной массы и магнитные поля, которые вырываются из внешней атмосферы Солнца. Солнечные бури, порождаемые Солнцем, могут влиять на работу электросетей, GPS и авиации, а также спутников на низкой околоземной орбите. Эти явления также вызывают отключения радиосвязи и даже представляют опасность для пилотируемых космических полётов.

2 октября 2022 г. на Солнце произошла вспышка Х1, запечатлённая Обсерваторией солнечной динамики NASA (SDO). События X-класса — это самые интенсивные вспышки, и они могут повлиять на системы связи на Земле. Источник изображения: NASA / SDO

Известный пример: 29 января 2022 г. на Солнце произошла серия выбросов корональной массы, и это привело к нагреву и расширению внешней атмосферы Земли. В результате этого расширения сгорели 38 из 49 спутников Starlink, запущенных компанией SpaceX.

Но в увеличении активности нет ничего необычного, и оно будет продолжаться по мере приближения солнечного максимума. Солнечные пятна будут формироваться всё чаще, что приведёт к росту активности. «Это абсолютно нормально», — сказал Алекс Янг (Alex Young), помощник директора по науке научного отдела NASA по гелиофизике в Центре космических полётов имени Годдарда (GSFC) в Гринбелте, штат Мэриленд. «То, что мы наблюдаем, в целом вполне ожидаемо. По мере приближения к солнечному максимуму Вы видите, что все больше солнечных пятен появляются в виде сгустков. Иногда эти скопления будут больше и дольше».

На этом изображении показан выброс корональной массы. Магнитное солнечное явление может послать в космос миллиарды тонн плазмы, которая может достичь Земли в период от одного до трёх дней, воздействуя на электронные системы как на спутниках, так и на Земле. Источник изображения: NASA

«По мере того, как мы становимся все более зависимыми от технологий, от электросетей, от спутников, от самолётов и GPS, влияние космической погоды возрастает, поскольку именно эти системы подвержены влиянию солнечных бурь. Хотя этот конкретный цикл не является чем-то выдающимся с точки зрения Солнца, с нашей точки зрения он является таковым», — сказал Миш.

Новые прогнозы солнечного максимума были сделаны под руководством Скотта Макинтоша (Scott McIntosh), заместителя директора Национального центра атмосферных исследований (NCAR), и Роберта Леамона (Robert Leamon), младшего научного сотрудника Института планетарной гелиофизики Годдарда (GPHI), а также их соавторов. Институт представляет собой партнёрство Университета Мэриленда (UMB), округ Балтимор, Университета Мэриленда (UMD), Колледж Парк и Американского университета (AU) с NASA.

Вместо того, чтобы отслеживать солнечные пятна, исследователи сосредоточили внимание на так называемом «терминаторе» — точке, когда активность одного солнечного цикла исчезает с поверхности Солнца, после чего следует резкое увеличение солнечной активности в новом цикле. Солнечные пятна считаются ключевым моментом в прогнозировании солнечных циклов, но Леамон сказал, что он и его коллеги считают, что отслеживание магнитной активности, которая приводит к появлению солнечных пятен, может дать более точные прогнозы. После достижения солнечного максимума активность может сохраняться в течение многих лет.

По словам Леамона, после максимума количество вспышек на Солнце достигает пика. Увеличение происходит на фазе подъёма чётных солнечных циклов и на фазе спада нечётных циклов. «Пик последствий для Земли наступает после максимума, поэтому наибольшие последствия на ближайшие пару лет гарантированы. Именно после максимума ожидается самый большой фейерверк. Даже если солнечных пятен станет меньше, они будут более продуктивными», — сказал он.

Учёные использовали компьютерные модели и данные Обсерватории солнечной динамики NASA (SDO), чтобы создать вид сложного магнитного поля Солнца 10 августа 2018 года. Источник изображения: NASA / GSFC / SDO

«Хотя переход от солнечного минимума к солнечному максимуму обычно занимает около четырёх лет, простого пика для максимума не существует, поскольку Солнце очень изменчиво», — говорит Миш. По словам Янга, иногда во время некоторых солнечных циклов возникают два пика, когда северное и южное полушария Солнца рассинхронизируются. Это может произойти, когда количество солнечных пятен в одном полушарии достигает максимума в другое время, чем в другом полушарии, что приводит к удлинению максимума. «Солнечный максимум может длиться около двух лет, прежде чем всё пойдёт на спад, что означает, что вероятность солнечных бурь может оставаться высокой дольше, чем фактический пик», — считает Миш.

Более позитивным побочным эффектом повышенной солнечной активности являются авроры, «танцующие» вокруг полюсов Земли, известные как северное сияние (aurora borealis) и южное сияние (aurora australis). Когда заряженные частицы из выбросов корональной массы достигают магнитного поля Земли, они взаимодействуют с газами в земной атмосфере, создавая в небе разноцветное свечение.

Гигантское солнечное пятно размером почти 128748 км в поперечнике появилось на Солнце 23 октября 2014 года. Источник изображения: NASA / SDO

Геомагнитные бури, вызванные Солнцем в феврале и апреле, привели к тому, что авроры стали видны там, где их редко можно увидеть, в том числе на юге, в Нью-Мексико, Миссури, Северной Каролине и Калифорнии в США, а также на юго-востоке Англии и в других частях Великобритании. По словам Янга, в зависимости от местности, авроры не всегда видны над головой, но они могут вызывать красочное зрелище на горизонте. По словам Янга, тем, кто хочет увидеть более интенсивные авроры в будущем, возможно, стоит отправиться на Аляску, в Канаду, Исландию, Норвегию, Скандинавию или на верхний полуостров штата Мичиган. «Я видел авроры — это одно из самых удивительных явлений, которые я когда-либо наблюдал», — сказал он.

Хотя наиболее вероятным временем возникновения солнечных бурь является период максимума, они могут произойти в любой момент цикла, сказал Миш. Специалисты Центра прогнозирования космической погоды (SWPC) используют данные наземных и космических обсерваторий, магнитные карты солнечной поверхности и ультрафиолетовые наблюдения за внешней атмосферой Солнца, чтобы определить, когда на Солнце наиболее вероятны солнечные вспышки, выбросы корональной массы и другая космическая погода, которая может повлиять на Землю.

По словам Билла Муртаха (Bill Murtagh), координатора программ центра, прогнозы, наблюдения, предупреждения и оповещения предоставляются тем, кого затрагивает космическая погода, как можно скорее, от нескольких часов до нескольких недель. Солнечные вспышки могут повлиять на связь и GPS практически сразу, поскольку они нарушают ионосферу Земли, или часть верхней атмосферы. Высокоэнергетические частицы, высвобождаемые Солнцем, могут также вывести из строя электронику на космических аппаратах и воздействовать на астронавтов, не имеющих надлежащей защиты, в течение от 20 минут до нескольких часов.

Частицы, посылаемые с большой скоростью от Солнца во время выбросов корональной массы, могут достичь Земли за 30-72 часа, вызывая геомагнитные бури, которые влияют на спутники и создают электрические токи в верхних слоях атмосферы, которые проходят через Землю, оказывая влияние на электросети.

Согласно исследованиям Геологической службы США (USGS), регионы к востоку от Аппалачских гор, на верхнем Среднем Западе и на Тихоокеанском Северо-Западе более подвержены нарушениям в работе электросетей, поскольку земля в этих районах проводит ток по-разному в зависимости от её состава. Бури также влияют на схемы полётов коммерческих авиакомпаний, которым предписано держаться подальше от полюсов Земли во время геомагнитных бурь из-за потери связи или сбоев навигации.

Солнечная вспышка среднего размера и выброс корональной массы вырвались из крупной активной области 14 июля 2017 г. Витки — это частицы, вращающиеся по спирали вдоль линий магнитного поля, которые образовались после взрыва. Изображения были получены в диапазоне длин волн экстремального ультрафиолетового света. Источник изображения: NASA / GSFC / SDO

Предсказать, когда следующая большая солнечная буря повлияет на Землю, довольно сложно. Экстремальные бури случались и раньше, например, одна из них вывела из строя электросеть в Квебеке в 1989 году. «Событие Кэррингтона» 1859 года остаётся самой интенсивной геомагнитной бурей из когда-либо зарегистрированных, в результате которой телеграфные станции искрились и загорались, а небо светилось арктическим сиянием даже в тропических широтах. Если подобное событие произойдёт сегодня, оно может причинить ущерб на триллионы долларов и вывести из строя некоторые электросети на долгое время. «Мы не знаем, когда произойдёт следующая крупная катастрофа. Она может произойти через пару недель или через 50 лет», — сказал Муртаг.

Солнце и его тайны очаровывали человечество на протяжении тысячелетий. Солнце является якорем нашей Солнечной системы и обеспечивает тепло и свет, необходимые жизни для выживания, однако остаётся много вопросов о его внутренних процессах, которые определяют его магнитную активность. Разгадка оставшихся секретов Солнца с помощью таких миссий, как Parker Solar Probe NASA и Solar Orbiter Европейского космического агентства (ESA), может улучшить прогнозы. А у учёных будет шанс изучить Солнце во время полного солнечного затмения 8 апреля 2024 года.

Сенат США не одобрил в полном объёме запрос NASA о выделении средств на амбициозную миссию по доставке на Землю образцов грунта и камней с Марса. Если аэрокосмическое агентство запрашивало $949 млн на поддержку миссии Mars Sample Return (MSR) на 2024 фискальный год, то сенаторы решили предоставить только $300 млн, да и сама миссия в целом может оказаться под угрозой.

Источник изображения: NASA

По мнению сенаторов, вызывают озабоченность технические проблемы, связанные с MSR и их потенциальное влияние на другие миссии агентства. Известно, что на миссию уже потрачено $1,7 млрд, но сроки её завершения, вероятно, будут перенесены, что угрожает реализации других проектов. Более того, заявляется, что законодатели могут отменить даже выделение $300 млн, если NASA не предоставит Конгрессу США гарантии, что общая стоимость миссии не превысит $5,3 млрд. Тогда средства перераспределят в пользу программы Artemis по освоению Луны.

Недавно появилась информация, что стоимость миссии по возвращению образцов с Марса продолжает расти и в NASA обсуждают сценарии, при которых она достигнет $9 млрд. Кроме того, под большим вопросом способность NASA и подведомственной ему Лаборатории реактивного движения (JPL) подготовить посадочный модуль к запуску в 2028 году. Некоторые учёные считают, что марсианская миссия буквально пожирает фонды, выделяемые для других проектов и её финансирование может вовсе выйти из-под контроля.

Американские законотворцы считают, что, если реализация миссии не уложится в $5,3 млрд, вероятно, её не следует завершать вовсе. Впрочем, пока речь не идёт об окончательном решении. Нижняя палата Конгресса США тоже должна определить бюджет на новый фискальный год, после чего обе палаты должны достичь консенсуса относительно окончательного бюджета этой осенью.

Perseverance. Источник изображения: NASA

Важное влияние окажет и работа Институционального наблюдательного совета (IRB), собранного NASA для оценки миссии и предложения вариантов для её успешного завершения. Окончательный доклад совет подготовит в августе или сентябре. Группа независимых учёных может обеспечить NASA и Конгресс информацией о том, не стоит ли вообще свернуть реализацию программы или каким образом можно её скорректировать. Другими словами, может оказаться, что ровер Perseverance напрасно трудился, собирая образцы, поскольку на их доставку просто не хватит денег.

Конгресс уже ставил под угрозу реализацию проекта «Джеймс Уэбб» в 2011 году, но тогда научное сообщество сплотилось для защиты легендарного телескопа. С марсианским проектом этого может не случиться, поскольку, несмотря на его медийную привлекательность, с научной точки зрения он имеет гораздо более «локальное» значение для многих учёных.

В NASA сообщили, что совместно с компанией Aerojet Rocketdyne приступили к квалификационным испытаниям электрического ракетного двигателя AEPS, предназначенного для системы маневрирования окололунной станции Lunar Gateway («Лунные врата»). Это самый мощный электроракетный двигатель на данный момент — его мощность составляет 12 кВт, что в четыре раза больше ранее созданных установок.

Ракетный ионный двигатель AEPS на стенде. Источник изображения: NASA

На станции «Лунные врата» будет три таких двигателя, которые не менее 15 лет будут удерживать её на заданной орбите. Их установят на электродвигательный модуль PPE (Power and Propulsion Element) с питанием от солнечных батарей суммарной мощностью около 60 кВт. Рабочим телом для электроракетных (ионных) двигателей будет ксенон, бак которого на борту модуля будет вмещать до 2 т газа.

С учётом всех задержек планируется, что станция Gateway отправится в полёт в 2025 году. Она обеспечит поддержку лунным миссиям, включая высадку людей на поверхность спутника, а также станет базой для сборки корабля для отправки экипажей на Марс. Включение в состав станции ионных двигателей AEPS компании Aerojet Rocketdyne станет первым практическим испытанием силовых установок, которые в будущем должны обеспечить полёты в дальний космос и транспортные маршруты в пределах системы Земля-Луна. Ионные двигатели маломощны, но могут длительное время работать непрерывно на скромных запасах топлива. Одного бака ксенона на станции должно хватить минимум на 15 лет её эксплуатации, включая манёвры по выводу на рабочую орбиту.

Первая установка AEPS отправлена в NASA и установлена для испытаний в начале июля. Вторая установка будет доставлена в 2024 году. Запланированы непрерывные четырёхгодичные испытания одного из двигателей в вакуумной камере, чтобы выяснить все нюансы работы, расхода топлива на разных режимах и его общей эффективности. Очевидно, что до запуска Gateway двигатель не успеет завершить полномасштабные тесты, которые продлятся 23 тыс. часов. Но NASA это не смущает. Завершение тестов необходимо для будущих космических программ, а для запуска «Лунных врат» хватит и того, что успеют.

Пример выхлопа электроракетного (ионного) двигателя

Первые испытания двигателя AEPS будут включать вибрационные и другие механические тесты установки, которые будут имитировать взлёт ракеты и последующие манёвры. К огневым испытаниям, судя по всему, перейдут только в следующем году.

Калифорнийский стартап Canoo, сосредоточивший усилия на разработке и выпуске электрических минивэнов и пикапов, рискует превратиться в очередной «электромобильный долгострой», но в качестве важного имиджевого шага компания недавно предоставила американскому аэрокосмическому агентству NASA три специально подготовленных электрических минивэна, которые будут перевозить на Земле участников будущих лунных экспедиций.

Источник изображения: NASA

О сотрудничестве Canoo с NASA стало известно накануне с подачи самого аэрокосмического ведомства США. В минувший вторник три просторных электромобиля в специальном оформлении поступили на площадку Космического центра Кеннеди во Флориде, откуда в следующем году должна стартовать ракета с участниками миссии Artemis II, подразумевающей путешествие до Луны, вокруг её орбиты и обратно на Землю. Это будет первая экспедиция с людьми на борту за пределы околоземного пространства с 1972 года. В 2025 году должна состояться миссия Artemis III, которая доставит астронавтов на поверхность Луны.

Предполагается, что три специально подготовленных минивэна Canoo смогут доставлять четвертых астронавтов в скафандрах, сопутствующее оборудование и грузы, а также обслуживающий персонал непосредственно к стартовой площадке на мысе Канаверал. Как уточняется, в разработке оформления минивэнов и дизайна колёсных дисков принимали непосредственное участие специалисты NASA. Компания Canoo получила заказ на разработку данных «челноков» ещё в апреле 2022 года, и переход на использование электромобилей для выполнения соответствующий функций для NASA очень важен с точки зрения соблюдения экологической повестки. Во время подготовки к миссии Artemis II эти минивэны будут задействованы для тренировки персонала и участников будущей лунной экспедиции.

С 1984 года для доставки астронавтов по территории штата Флорида к стартовой площадке на мысе Канаверал использовался модифицированный «автодом» Airstream, который за 27 последующих лет службы пробежал не более 42 400 км, поскольку преодолеваемое им за один рейс расстояние не превышало 15 км. В обязанности данного транспортного средства входила доставка астронавтов к стартовой площадке в день запуска, во время предполётной тренировки и обратно уже после приземления.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) разработали для того, чтобы проникнуть в тайны Вселенной глубже, чем когда-либо в истории астрономии. Учёные планировали заглянуть как можно дальше в пространство, параллельно совершая своеобразное путешествие в прошлое. Прошёл год с начала его научной деятельности, и результаты превзошли все ожидания, телескоп не только помог в изучении древних галактик, но и объектов в Солнечной системе. К годовщине NASA опубликовало снимок облачного комплекса Ро Змееносца — ближайшей к Земле области звездообразования.

Ро Змееносца. Источник изображения: NASA

Проект JWST задумывался ещё в 1980-е в качестве преемника «Хаббла», но с его реализацией пришлось долго ждать из-за финансовых ограничений — инвестиции в $10 млрд учёные выбивали очень нелегко. При этом, в отличие от «Хаббла», новый телескоп изначально не проектировался, как модульная конструкция с возможностью замены комплектующих и исследователи были буквально счастливы, когда удалось успешно вывести его на орбиту вокруг Солнца в точку Лагранжа L₂, находящуюся на расстоянии более 1,5 млн км от Земли и ввести в эксплуатацию. Полёты людей на такое расстояние никогда не осуществлялись, поэтому о ремонте в обозримом будущем в случае любого инцидента не может быть и речи.

Столпы творения. Источник изображения: NASA

По имеющимся данным, движение «Джеймса Уэбба» по орбите вокруг Солнца не было слишком простым — в определённый период ему даже пришлось прекратить сбор данных по соображениям безопасности, а столкновение с крупным микрометеороидом повредило фрагмент его зеркала. Хотя телескоп отправили в космос рождественским утром 2021 года, его команда отмечает годовщину только сегодня, поскольку немало времени ушло на развёртывание зеркала и ввод аппарата в эксплуатацию.

Квинтет Стефана — один из первых снимков, сделанных JWST. Источник изображения: NASA

Фактически основной целью JWST была своеобразная «космическая археология». Свет, хотя и слабеет со временем, остаётся вечно, смещаясь в инфракрасную часть спектра, что позволяет «Джеймсу Уэббу» изучать очень далёкое прошлое на заре появления Вселенной. Одним из основных открытий JWST стала информация о том, что многие наиболее удалённые, а значит, древние галактики оказались странно яркими для своего возраста — некоторые теоретические научные положения, возможно, придётся пересмотреть. Одним из факторов, ставших причиной такой светимости, как это ни парадоксально, могут быть сверхмассивные чёрные дыры. Хотя сама чёрная дыра только поглощает свет и материю, устремляющиеся к ней газ и пыль могут нагреваться и светиться чрезвычайно ярко. Например, очень ярко светится сердце галактики CEERS 1019, в котором, как считается, находится самая удалённая и древняя из обнаруженных сегодня активная сверхмассивная чёрная дыра.

Cкопление галактик SMACS 0723. Источник изображения: NASA

Делаются и другие открытия. Например, учёным впервые удалось с помощью «Джеймса Уэбба» обнаружить углекислый газ на удалённой экзопланете WASP 39b, причём саму планету невозможно разглядеть с помощью современных технологий — приходится полагаться на косвенные данные, получаемые при прохождении планеты мимо диска своей звезды.

Необычный снимок Сатурна. Источник изображения: NASA

Наконец, телескоп позволил совершенно по-новому взглянуть на планеты в Солнечной системе — достаточно посмотреть на изображение Сатурна с его кольцами или Юпитера.

Юпитер в ближнем инфракрасном диапазоне. Источник изображения: NASA

Нептун. Источник изображения: NASA

Примечательно, что многие учёные, как сообщает The Washington Post, в основном не смотрят на сами изображения, обрабатывая непосредственно данные — реальные снимки способны вызвать потрясения даже у них самих.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) сообщило во вторник о прекращении работ над миссией по отправке двух космических зондов Janus для изучения двойной системы астероидов. Космическое агентство распорядилось «подготовить космический аппарат к долгосрочному хранению». Всего на подготовку миссии было израсходовано $50 млн при бюджете $55 млн.

Источник изображения: Ars Technica

Космические зонды Janus планировали отправить в космос на ракете-носителе SpaceX Falcon 9 в качестве дополнительной полезной нагрузки вместе с автоматической межпланетной станцией Psyche, предназначенной для изучения астероида «Психея» диаметром 225 км, находящегося в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера и состоящего в основном из железа и никеля.

Из-за проблем с тестированием программного обеспечения станции Psyche космическое агентство было вынуждено отложить её запуск более чем на год. За это время положение астероидов, на которые были нацелены Janus, сильно изменилось. Они слишком удалились от Солнца, чтобы солнечные панели зондов могли генерировать достаточно энергии для обеспечения их работоспособности. Эрик Янсон (Eric Ianson), заместитель директора отдела планетарных исследований NASA, сообщил ресурсу ArsTechnica, что агентство изучило возможность использования Janus для альтернативных миссий, но из-за ограничений в финансировании в ближайшие несколько лет было принято решение полностью заморозить проект.

Разработка зондов Janus выполнялась в рамках программы Малых инновационных планетарных исследовательских миссий (Small Innovative Missions for Planetary Exploration, SIMPLEx) NASA. Две другие миссии SIMPLEx, выбранные NASA одновременно с Janus, готовятся к запуску. В частности, космический аппарат Lunar Trailblazer отправится к Луне вместе с посадочным модулем от Intuitive Machines. В рамках второй миссии EscaPADE два космических зонда будут отправлены на орбиту Марса для изучения атмосферы и магнитосферы Красной планеты.

Глава Европейского космического агентства Йозеф Ашбахер (Josef Aschbacher) сообщил, что астронавты из Европы включены в состав миссии NASA Artemis 4 и Artemis 5 — они отправятся на Луну в 2028 и 2029 году соответственно. Ещё один астронавт ЕКА полетит на Луну позже, но пока без конкретных сроков. Включение европейцев в экипажи лунных миссий NASA сделано в обмен на поставки ЕКА сервисных модулей для кораблей «Орион» и будущей лунной орбитальной станции.

Ракета Starship на Луне в представлении художника. Источник изображения: SpaceX

Представители ЕКА одними из первых подписали с NASA «Соглашение Артемиды» (Artemis Accords). Россию и Китай не допустили в круг стран, которые будут совместно с США изучать Луну, строить там международные базы и разрабатывать лунные ресурсы. С присоединением к «Соглашению» в прошлом месяце Индии и Эквадора число стран, подписавших документ, достигло 27. Полёты европейских астронавтов в составе миссий Artemis 4 и 5 станут частичным выполнением соглашения со стороны NASA.

В обмен на сервисные модули для «Орионов» и сервисные, а также обитаемые модули для окололунной станции Gateway Европейское космическое агентство получило право отправить в составе миссий Artemis трёх астронавтов. Первый полёт европейского астронавта на Луну состоится в 2028 году во время миссии Artemis 4, второй — в 2029 году в миссии Artemis 5, а третий — когда-то потом. До вчерашнего дня эти даты были неизвестны. Впрочем, никто не исключает задержек в процессе организации миссий по программе «Артемида», поэтому все даты ориентировочные.

Будут ли готовы новые ракеты и корабли? Будет ли готов лунный посадочный модуль, который проектирует компания Илона Маска? Полетит ли вовремя SpaceX Starship, на который возложена миссия доставить модуль и людей на Луну? И этими вопросами проблематика программы «Артемида» не исчерпывается. Пока всё зыбко.

Если следовать планам NASA, то второй полёт к Луне или миссия Artemis 2 ожидается в ноябре 2024 года — астронавты просто облетят Луну в корабле «Орион» и вернутся на Землю. Экипаж для полёта уже назван, и он включает одного канадца в дополнение к трём американцам. Миссия Artemis 3 с высадкой людей на лунную поверхность ожидалась в 2025 году, но NASA призывает не сильно рассчитывать на это. Возможная отсрочка также может сдвинуть последующие миссии, поэтому говорить о них сейчас очень и очень преждевременно.

Аэрокосмическая компания Lockheed Martin недавно успешно завершила испытание на разрыв надувного космического модуля. Прототип пневматического космического жилища выдержал повышение давления до 17,22 атмосфер (1,74 МПа), что примерно в шесть раз выше расчётного рабочего давления, после чего взорвался. Это уже второе подобное испытание на разрыв надувных космических модулей, успешно проведённое Lockheed Martin.

Источник изображений: Lockheed Martin

Концепция надувной среды обитания компании разрабатывается в рамках программы NASA NextSTEP, целью которой является совершенствование технологий, обеспечивающих длительные космические полёты человека за пределы низкой околоземной орбиты. В частности, NASA планирует отправить пилотируемую миссию Artemis 2 на лунную орбиту в конце 2024 года и миссию Artemis 3 с высадкой на поверхность Луны в 2025 году.

Хотя эти миссии чрезвычайно важны сами по себе, они в то же время послужат трамплином для последующего постоянного присутствия на лунной орбите и поверхности Луны, что поможет разработать технологии, необходимые для будущих экспедиций на Марс.

Надувные среды обитания, подобные той, которую создаёт Lockheed Martin, идеально подходят для космической инфраструктуры благодаря их лёгкости и компактности, что имеет решающее значение для запуска и возможности покинуть орбиту Земли с минимумом затрат. Небольшие, легко транспортируемые надувные модули предлагают экономичный и более эффективный способ создания крупномасштабных структур в космосе.

«Тестирование на системном уровне — один из лучших методов проверки наших методов проектирования и производства и получения критически важных данных для улучшений и обновлений по мере разработки технологии», — заявил старший системный инженер Lockheed Martin Джонатан Марксити (Jonathan Markcity). Инженеры компании сконструировали надувную мягкую часть модуля за два месяца. Остальная часть модуля была изготовлена полностью их собственными силами.

Теперь, когда Lockheed Martin завершила второе испытание на предельное давление до разрушения, компания планирует проверить эксплуатационную долговечность конструкции. После этого Lockheed Martin перейдёт к полномасштабным испытаниям, добавив в конструкцию тестового надувного жилища другие необходимые компоненты, такие как люки, иллюминаторы и системы жизнеобеспечения.

В NASA сообщили о проведении испытаний прототипа MGRU3 лунохода VIPER на способность съехать по трапу посадочного модуля при самых неудачных прилунениях, когда угол наклона рампы будет не только очень крутым, но и различным для правой и левой аппарели. Во всех граничных случаях и даже при самом «страшном» сценарии прототип лунохода смог без опрокидывания покинуть посадочную платформу, что укрепило уверенность в успехе будущей миссии.

Источник изображений: NASA

Луноход VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) станет первым аппаратом такого рода в истории NASA. Он будет искать признаки воды в районе южного полюса Луны. Миссия была запланирована на ноябрь 2023 года, но была перенесена на конец 2024 года. На лунную поверхность луноход должна опустить посадочная платформа Griffin компании Astrobotic. Частник не смог выдержать заявленный ранее график тестирования и изготовления платформы, и NASA тоже пришлось пересмотреть планы.

Сборка лунохода VIPER для миссии началась в марте текущего года. Параллельно в агентстве завершают тестирование отдельных узлов лунохода и отлаживают программы для управления ровером. Испытания на съезд по трапу в условиях неудачной посадки, когда углы наклона будут критическими, а также в случае разных углов наклона каждой из аппарелей, стали одним из множества шагов в программе испытаний.

Завершение этих испытаний означает, что VIPER сможет успешно выйти из посадочного аппарата, даже если он приземлится в труднодоступном месте, что стало большим шагом вперёд на пути к полёту.

Стало известно, что Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США планирует начать пробную добычу полезных ископаемых и других ресурсов на Луне к 2032 году. Об этом пишет информационное агентство ТАСС со ссылкой на заявление ракетостроителя Джеральда Сандерса (Gerald Sanders), которое он сделал во время выступления на конференции по горной промышленности в австралийском Брисбене.

Источник изображения: JB / pixabay.com

По мнению Сандерса, на начальном этапе будет обеспечена добыча воды и кислорода, после чего начнётся разработка месторождений железа и редкоземельных металлов. Аэрокосмическое ведомство планирует оценить потенциальный объём лунных ресурсов для вовлечения в реализацию проекта по их добыче коммерческих инвестиций. «Мы пытаемся инвестировать в этап разведки, оценить ресурсы <…> чтобы внешние инвестиции имели смысл и могли привести к развитию производства», — приводит источник слова господина Сандерса.

В ближайшее время NASA планирует отправить на Луну тестовую буровую установку, а к 2032 году рассчитывает организовать более масштабную добычу ресурсов и создать на поверхности спутника завод по переработке ископаемых. Предполагается, что первыми коммерческими клиентами ведомства станут частные космические компании, которые могли бы задействовать лунные ресурсы для получения кислорода или топлива.

Согласно имеющимся данным, Австралийское космическое агентство принимает участие в проекте NASA по организации добычи ископаемых на Луне. В настоящее время австралийские учёные работают над созданием полуавтономного лунохода, предназначенного для сбора образцов реголита с поверхности спутника Земли в рамках миссии NASA в 2026 году. «Это ключевой шаг к обеспечению присутствия человека на Луне, а также опора для будущих миссий на Марс», — считает заместитель директора агентства Сэмюэль Вебстер.

Марсоход Perseverance сделал в пятницу, 23 июня снимок большого, тёмного камня с отверстием в центре. Рядом с загадочным объектом находятся камни поменьше, но того же оттенка, что косвенно свидетельствует об их общем происхождении. Не исключено, что речь идёт о крупном метеорите.

Источник изображения: Future

К такому выводу пришли сотрудники калифорнийского Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), занимающегося поисками внеземного разума.Perseverance обнаружил вероятный метеорит всего через несколько недель после посадки в феврале 2021 года. При этом находка не является беспрецедентной. известно, что предшественник Perseverance — марсоход Curiosity после высадки на Красной планете в 2012 году тоже обнаружил некоторое количество метеоритов, включая один металлический в феврале текущего года, получивший прозвище Cacao.

Perseverance исследует 45-километровый кратер Езеро, миллионы лет назад в нём находилось озеро и дельта реки. Марсианский ровер ищет следы древней жизни и собирает десятки образцов для отправки на Землю, параллельно поставляя и другую информацию.

Ровер сопровождает сверхкомпактный вертолёт Ingenuity, который сегодня занимается поиском подходящих маршрутов и многообещающих научных целей для марсохода. Ingenuity уже выполнил 51 полёт общей протяжённостью 11,7 км.

На днях в NASA сообщили, что проект X-57 Maxwell будет закрыт без проведения лётных испытаний прототипа. В электрических двигателях электросамолёта обнаружен дефект, на устранение которого в бюджете нет денег.

Финальный вариант электрического самолёта X-57 Maxwell. Источник изображения: NASA

Проект X-57 Maxwell стартовал в 2016 году. Это была испытательная площадка для создания полностью электрического самолёта с 12 малыми и двумя большими электрическими двигателями. Окончательный дизайн самолёта был представлен в 2020 году. Потом была пандемии COVID-19 и перерасход бюджета по лунной программе и по другим направлениям. Вероятно, всё это отразилось на работах по проекту и сыграло фатальную роль в его судьбе. Тем не менее, ещё два месяца назад руководство агентства было настроено провести первый испытательный полёт прототипа до конца 2023 года. Теперь с этим покончено официально.

Проект столкнулся с рядом проблем, сообщают в NASA, которые не гарантировали бы безопасный полёт, с отсутствием критически важных компонентов, необходимых для разработки экспериментального оборудования, а также с проблемами с механикой. Учитывая приближающееся запланированное окончание эксплуатации самолета, сроки не позволяли команде достичь приемлемых условий полёта.

Прототип X-57 Maxwell для лётных испытаний на базе самолёта Tecnam P2006

Вероятно, речь о том, что лётный прототип X-57 Maxwell создавался из итальянского самолёта Tecnam P2006T. Самолёт модифицировался с 2016 года и должен был стать лётной лабораторией проекта. В процессе модификации платформы инженеры NASA отработали сотни идей и решений, которые потенциально пригодны для развития и становления электрической авиации и это вклад в проект, который будет передан всем заинтересованным компаниям. Сам самолёт выведут из эксплуатации уже к сентябрю этого года, и ещё несколько месяцев понадобится на подготовку конструкторской документации для передачи дальше в работу.

Космический корабль Orion, готовящийся к пилотируемой лунной миссии Artemis 2 в Космическом центре Кеннеди, получила важный элемент телекоммуникационного оборудования нового поколения. Модуль Artemis 2 Optical Communications System (O2O) доставлен в центр и будет интегрирован в капсулу, полёт которой к Луне намечен в 2024 году.

O2O в Космическом центре Кеннеди. Источник изображения: NASA

O2O использует технологию передачи данных с помощью лазерных лучей со скоростью, намного превышающей возможности современных телекоммуникационных систем на основе радиосигналов — выше скорость передачи данных, расширен перечень типов данных, которые можно будет отправлять на Землю.

Систему O2O разработали в подведомственном NASA Центре космических полётов Годдарда с помощью специалистов Массачусетского технологического института (MIT). Проект финансировался в рамках программы NASA Space Communications and Navigation (ScaN), в ходе реализации которой неоднократно проводились успешные эксперименты по передаче информации с помощью лазеров. Например, в этом году в рамках SCaN на МКС отправят на МКС лазерный ретранслятор Integrated LCRD Low-Earth-Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T).

Как сообщают в NASA, технология O2O потенциально позволяет отправлять видео в разрешении 4К с Луны на Землю. Фактически участники миссии Artemis 2 смогут делиться подробностями своего окололунного путешествия новым, беспрецедентным способом. Известно, что O2O позволит не только делиться с землянами снимками и видео — её интегрируют в инфраструктуру корабля для отправки организаторам миссии более важной служебной информации с Orion и обратно.

Известно, что для миссии Artemis 2 выбраны две наземные станции связи — в Нью-Мексико и Калифорнии. Они будут получать сигналы с Orion. Оба места выбраны из-за того, что на их территории почти всегда царит безоблачная погода — избыток облаков по данным NASA может повлиять на качество лазерной связи.

Как заявили представители агентства, в случае успешной демонстрации возможностей Orion в ходе миссии Artemis 2, технология найдёт применение во многих космических проектах и дополнит коммуникационную инфраструктуру NASA в будущих миссия на Луну и в дальний космос.

Несмотря на некоторое недоверие к использованию искусственного интеллекта в космосе, подогреваемое научной фантастикой, ИИ предлагает большие преимущества как для пилотируемых, так и для беспилотных космических миссий. В связи с этим, NASA работает над системой, помогающей астронавтам управлять космическими аппаратами, проводить научные эксперименты и многое другое, используя интерфейс на естественном языке, аналогичный ChatGPT.

Источник изображения: NASA

«Идея в том, чтобы достичь такого уровня, когда мы сможем общаться с космическими кораблями, а они будут сообщать нам о сигналах тревоги или интересных находках, наблюдаемых ими в Солнечной системе и за её пределами. Это уже не похоже на научную фантастику», — сообщила доктор Лариса Судзуки, на встрече по космической связи следующего поколения в Институте инженеров электротехники и электроники (IEEE).

NASA планирует внедрить эту систему на «Лунных вратах» (Lunar Gateway), первой космической станции на орбите Луны, которая обеспечит поддержку миссий NASA Artemis. Она будет использовать интерфейс на естественном языке для советов астронавтам по проводимым экспериментам или манёврам космическими аппаратами.

На специальной странице, призывающей малый бизнес поддержать «Лунные врата», NASA сообщает, что ей потребуются технологии ИИ и машинного обучения для управления различными системами станции, даже в отсутствие астронавтов. К ним относятся автономные операции с научными грузами, распределение приоритетов при передаче данных, автономное управление, контроль жизнеобеспечения и многое другое.

Доктор Сузуки также описала ситуацию, в которой система автоматически исправляла бы проблемы с передачей данных и другие технические сбои. «Мы не можем посылать инженера в космос каждый раз, когда космический аппарат выходит из строя или ломается его программное обеспечение», — сказала она.

Планы NASA по использованию искусственного интеллекта в космосе показывают, насколько далеко человечество продвинулось в области ИИ и машинного обучения, и как эти технологии могут быть использованы для улучшения космических миссий.

Астронавты NASA на борту МКС добились восстановления 98 % питьевой воды из сточных отходов, включая биологические жидкости вроде урины и пота. Это важное достижение для освоения космоса, ведь при их реализации важно добиться максимальной самодостаточности благодаря регенерации воды и воздуха.

Американский астронавт Кейла Бэррон. Источник изображения: NASA

На МКС каждому обитателю станции требуется около 4 литров воды каждый день — на питьё, приготовление пищи и гигиенические процедуры вроде чистки зубов. Идеальной целью было названо восстановление и повторное использование 98 % воды, доставляемой в космос для участников продолжительных миссий и этого уровня получилось достичь. Как сообщил представитель Космического центра Джонсона (США), речь идёт об очень важном достижении в эволюции систем жизнеобеспечения. По его данным, при использовании 100 фунтов (около 40 кг) воды, теряется только два фунта, а ещё 98 % можно использовать снова.

Такого уровня восстановления воды удалось добиться благодаря использованию системы Environmental Control and Life Support System (ECLSS) с усовершенствованным блоком Urine Processor Assembly (UPA), отвечающего за восстановление воды из урины астронавтов с использованием вакуумной дистилляции. ECLSS представляет собой комбинацию аппаратного обеспечения. Оно включает систему восстановления воды Water Recovery System, собирающую сточные отходы, а также осушители, захватывающие влагу из воздуха МКС, попадающую в него во время того, как обитатели станции дышат и потеют. Собранная вода отправляется в блок Water Processor Assembly (WPA), генерирующий питьевую воду. Элемент UPA отвечает за дистилляцию урины, но остающийся в процессе раствор всё ещё содержит воду. Т.н. блок Brine Processor Assembly (BPA) добавили в UPA для выделения остатков воды. При демонстрации работы оборудования в условиях микрогравитации в космосе, эффективность ECLSS составила 98 %.

До использования BPA, как сообщают учёные, уровень восстановления был в пределах 93–94 %, теперь, наконец, удалось поднять его до 98 %. Известно, что BPA использует раствор, оставшийся после работы UPA, прогоняя жидкость через серию специальных мембран. Специальная технология позволяет превратить остатки в нечто, отдалённо похожее на влажное дыхание космонавтов, в результате, влага собирается осушителями системы ECLSS и тоже преобразуется в чистую воду.

Конечно, как и в случае с другими сточными отходами, полученная вода прогоняется сквозь серию специальных фильтров и каталитических реакторов, удаляющих из воды любые посторонние вещества, процесс повторяется снова и снова, пока полученная вода не станет соответствовать заданным стандартам. После этого в неё добавляется йод для предотвращения роста микроорганизмов, и она отправляется на хранение.

Подчёркивается, что вода на МКС чище той, что подаётся в муниципальных системах водоснабжения, а сам процесс очистки в целом напоминает те, что используются наземными коммунальными системами. Главное, что в результате исследователи космоса смогут проводить больше времени в путешествиях без необходимости пополнения водных запасов — например, на Луне или на пути к Марсу и в дальнем космосе вообще. Как считают учёные, чем меньше придётся брать с собой воды и кислорода, тем больше — оборудования.